ی و زیست محیطی محل محاسبه می شود، ممکن است در سایر سطوح فضاها (منطقه ای، ملی، بین المللی) معتبر نباشد. از این رو، این چهار شاخص مورد بررسی نیز در برخی موارد با هم تفاوت دارند. در توسعه یک شاخص پایداری، در نظر گرفتن و تجزیه و تحلیل شباهت ها و تفاوت ها با شاخص های موجود از اهمیت بسیاری برخوردار است. در بخش های زیر این چهار اندیس به عنوان عناصر مختلف توسعه شاخص نقد و بررسی می شود.
2-2 پیشینه شاخص فقر آبی
شاخص فقر آب توسعه یافته ( WPI e)شاخصی است که جهت پیگیری روابط علت ومعلولی در میان مولفه های WPI از فشار- وضعیت- پاسخ (PSR) برای رسیدگی به به هر یک از ابعاد استفاده می کند این شاخص برای 31 زیر حوضه، حوضه آبریز Jequetepeque در کشور پرو بررسی شده است. برای هر مولفه، پارامترهای متفاوت (یا معرفها) با استفاده از مدل فوق ساخته شده است، که به دنبال علیت سه مساله زیر است:
(1) فشار فعالیت های انسانی بر مسایل زیست محیطی مختلف. (2) چگونه این فشارها بر وضعیت سیستم های طبیعی تاثیر می گذارند. (3) پاسخ توسط دولت ها و جوامع عمومی برای رسیدگی به تغییرات زیست محیطی از طریق سیاست ها و مقررات متفاوت. نویسندگان eWPIپنج مولفه مختلف ارائه کردند: مصرف، محیط زیست، منابع ، ظرفیت و دسترسی. سپس فشارها، وضعیت ها، پاسخ ها برای هر یک از این مولفهها به عنوان پارامترها شناسایی و عنوان بندی شدندAgust? Pérez-Foguet Ricard Giné Garriga (2011) .

شاخص فقر آب در حوضه آبریز Shiyang در چین بررسی شده است. برای این حوضه در بحث مولفه منابع، دو معرف لحاظ شده که عبارتانداز مقدارآب سطحی و آب زیرزمینی موجوددر دسترس برای هر نفر و دیگری اکسیژن حل شده نشان دهنده کیفیت آب، همچنین برای مولفه ظرفیت ، سرانه GDPمیزان تحصیلات و سرمایه گذاری دولت در زیر ساخت های آب که شاخص اقدامات و واکنش های کشور یا منطقه را برای منابع آب منعکس می کند معرفهایی هستند که در نظر گرفته شده اند در بحث مصرف نیز مصارف آب خانگی صنعتی و کشاورزی و نهایتاً برای محیط زیست سه زیر معرف درصد فضای تحت پوشش گیاه طبیعی درصد فضای بیابانی وتخلیه فاضلاب سالانه مشخص شده اند. در این گزارش یک ماتریکس همبستگی نیز برای پنج مولفه WPI آورده شده است که در آن همبستگی بالایی بین منابع و مصرف (ضریب همبستگی0.899 ) و عدم همبستگی (ضریب همبستگی0.880-) بین ظرفیت و محیط زیست دیده می شود علاوه بر این به استثنا ظرفیت و محیط زیست ضریب همبستگی بقیه معرفها باWPI بالاست Ruijun Zhang., Zhenghu Duan., Mingliang TanXiaohong Chen(2012).
این مقاله شاخصی را که به طور اختصاصی به بررسی وضعیت منابع آبی در بخش کشاورزی (AWPI) می پردازد مورد مطالعه قرار داده است. نتایج در شهرستان مرودشت استان فارس حاکی از آن بود که اگر چه خشکسالی و کاهش میزان بارندگی دلایل اولیه کم آبی در منطقه مورد مطالعه هستند، نبود ظرفیت های مدیریتی در بین کشاورزان عامل دیگری برای فقر آب کشاورزی بود علاوه بر این مقدار مولفه ظرفیت در بین کشاورزان به طور کلی پایین بود پایین بود که حاکی از این واقعیت بود که کشاورزان پیش نیازهای اساسی برای استفاده از آب موجود را به شیوه موثرتر در اختیار ندارند که در نهایت منجر به سطوح پایین کارایی فیزیکی آب در سطح مزرعه شده بود. Masoumeh Forouzani., Ezatollah Karami.(2011).

در این گزارش ابتدا نقطه ضعف ها و قوت های شاخص بررسی شده است ثانیاً برای پاسخگو بودن به انتقادات متفاوتی که اخیراً بر WPI وارد شده یک اصلاح مرور و تجدید نظر ارائه شده است اصلاحات پیشنهادی در این مقاله و تصحیحات آماری شاخص باعث شکل گیری IWPI (شا خص فقر آب بهبود یافته شد) IWPI در تونس نشان داد که فقر آب از یک الگوی فضایی ناهمگن پیروی می کند. Hatem Jemmali. Mohamed Salah Matoussi (2011)
نیهیلا و همکاران در تحقیقی از طریق نقشه های IWPI نشان دادند فقر آب در تونس از یک الگوی فضایی ناهمگون پیروی می کند در این مقاله WPI برای سه بلوک مناطق PALAKAND که بیشتر در معرض کمبود آب بوده اند محاسبه و در نقشه نشان داده شده نقشه فقر آبی که با مقیاس کافی و زیر مولف های صحیح ساخته شده است می تواند به مدیریت کمبود آب خیلی کمک کند این به اعضای حکومت محلی برای الویت بندی بلوک ها بر اساس اهمیت شان و اعلام برخی سیاست ها و تخصیص آب بر اساس نیازشان کمک کرد.
Nihila A, MTech student, Govt. Engineering College, Thrissur; Dr. K S Sumam. (2012).

در گزارشی فقر آبی با استفاده از دو شاخص SWPI و NWPI برای 147 کشور محاسبه و نتایج حاصل با نتایج WPI مقایسه شدند و از آنجایی که هر دو شاخص های اخیر به نسبت WPI همبستگی خیلی بیشتری با HDI داشتند HDI) یک شاخص مرکب با 3 مولفه امید به زندگی،موفقیت تحصیلی و درآمد است که بالاتر بودن HDIیک کشور بالاتر بودن رفاه محسوب می شود). در برخی موارد رتبه بندی کشورها متفاوت شد به طور مثال سورینام، گویان، ترکمنستان، توسط WPI جز 15 کشور عالی و بالای جدول بودند اما در شاخص NWPI و SWPI از رتبه آن ها تنزل یافت و بالعکس این اتفاق برای کشورهای آلمان و آمریکا روی داده است کشورهای آلمان و آمریکا در رده بندی بهتری قرار گرفتند. در شاخص NWPI تنها مولفه های دسترسی ظرفیت و محیط زیست در نظر گرفته شده و در شاخص SWPI تنها مولفه های محیط زیست و ظرفیت بررسی شده اند. .Danny I. Cho, Tomson Ogwang., Christopher Opio. (2009).
با انجام یک رگرسیون بین مولفه های بین المللی WPIs با یکدیگر معلوم شد که مولفه دسترسی با ضریب همبستگی بیشتر R2=0.68) ) به ظرفیت وابسته است در صورتی که همبستگی آن به منابع تنها با ضریب R2=0.03)) بوده است.Komnenic. , R. Ahlers, P. van der Zaag(2009).
در این گزارش روش ساده دیگری که کمبود آب را از طریق یکپارچه سازی کیفیت و کمیت آب ارزیابی می کند بررسی شد که در این روش کمبود آب بر پایه مفاهیم آب آبی – سبز – خاکستری و ردپای آب بنا شده است . با این روش رودخانه(BRB) که از بین توسعه یافته ترین مناطق پکن با جمعیتی بالغ بر74 درصد از جمعیت کل پکن عبور می کند هم به لحاظ کمی و هم کیفی بدترین رودخانه شناخته شد .
.Zhao Zeng., Junguo Liu., Hubert H.G. Savenije. (2013)
در این گزارش نحوه انتخاب مولفهها بدست آوردن مقادیر معرفها وزیرمعرفها نحوه تخصیص وزن برای مولفهها و معرفها نحوه ادغام مولفهها و معرفها آنالیز پایداری شاخص تفسیر مقدار نهایی شاخص به طور جداگانه برای چهار شاخصWPI CWSI WSI WJWS بررسی شده است .همه این شاخص ها اهداف مشترکی را دنبال می کنند، یعنی ارایه اطلاعات در مورد شرایط فعلی منابع آب، ارایه ورودی ها به تصمیم گیرندگان و اولویت بندی مسایل مربوط به آب و در همه آنها نیز اهداف توسعه شاخص تاثیر می گذارد که چه متدی استفاده شود تا مقادیر زیر شاخص و شاخص نهایی تفسیر شوند. Juwana N. Muttil B.J.C. Perera (2012).

2-3- مروری بر تعیین شاخص
به طور کلی ارزیابی پایداری مبتنی بر شاخص به دنبال شناسایی اجزاء برای ارزیابی است. یک شاخص مقیاسی است، از حقایق و شرایط موضوعی خاص، چه به صورت کیفی و یا کمی. اگر اجزاء به طور منظم رعایت شوند، آنها می توانند تغییرات را در طول یک مدت زمان تجزیه و تحلیل کنند (Nardo et al., 2005). یک گروه از معرفها و یا اجزاء، که با هم ترکیب شده اند را یک شاخص مرکب می نامند. (Nardo et al. 2005) اهمیت و ایده ال این شاخص برای توضیح ایده های چند بعدی اندازه گیری است که نمی توانند صرفاً به وسیله یک جزء توضیح داده شوند. برای بکار بردن ارزیابی پایداری مبتنی بر شاخص، باید مراحلی در نظر گرفته شوند، که این مراحل عبارتند از: انتخاب اجزاء ، بدست آوردن مقادیر زیر شاخص های اجزا ، اهمیت (وزن) اجزاء ، تجمع اجزاء ، و تجزیه و تحلیل توانمندی شاخص ها.
با استفاده از این روش برای ارزیابی پایداری، تمامی اجزاء شناخته شده باید مقادیر واحد مشترک داشته باشند. مقادیر اجزاء در واحد های مشترک به عنوان زیر شاخص شناخته می شود. در نهایت مقادیر زیر شاخص های اجزاء بدست آمده می توانند در یک مقدار شاخص کلی جمع شوند. در جمع آوری شاخص ها می توانند در وزن های مساوی و یا غیر مساوی قرار گیرند. تجزیه و تحلیل نیرومندی شاخص به هدایت و بررسی ورودی های مجهول شاخص ها می پردازد.
2-3-1 انتخاب اجزاء
اجزاء عناصر اصلی یک شاخص هستند. بنابراین در توسعه یک شاخص انتخاب اجزاءاز اهمیت بالایی برخورداراست.اجزاء برای یک شاخص معمولاً از طریق بررسی مقالات در چارچوب های پیشین و مجموعه اجزاء موجود انتخاب می شود. (Chaves and Alipaz, 2007; Policy research initiative, 2007; Sullivanandmeigh, 2007; Juwanaetal. (2010b).
به طور کلی یک مجموعه اولیه از اجزا بر پایه همین بررسی ها شناسایی می شود. این مجموعه اولیه سپس از طریق بحث و گفتگو با ذینفعان اصلی بهبود بخشیده می شود. (Policy research initiative, 2007; Sullivan and meigh, 2007; Juwana et al., 2010a)
در سال 1988 مشخصه های زیر برای انتخاب اجزاء پیشنهاد شد(2003 Liverman et al):
– حساسیت به تغییر زمان :
اجزاء باید قادر به ارایه اطلاعات در مورد مسایل مربوط به چگونگی تغییرات شاخص ها در طول زمان باشند.
– حساسیت به تغییر در سراسر فضاها و در گروه ها:
یک جزء باید تمام تغییرات رخ داده در فضا و یا در گروه ها را منعکس کند.
– پیش بینی یا پیشگیری :
با توجه به پایداری، اجزاء قابل اطمینان باید قادر به پیشگیری و یا پیش بینی نشانه های شرایط ناپایدار باشند.
– مرجع یا سرآغاز مقادیر موجود:
باید اطلاعات یا مقدار مرجع برای یک جزء مشخص باشد در غیر این صورت باید توسط یک جزء مشابه که اطلاعات آن موجود است جایگزین شود.
– بی طرفی :
تعصباتی که ممکن است در انتخاب اجزاء پایداری به دلایل مختلفی رخ دهد، مانند معلومات موجود شاخص توسعه دهنده، گرایش های سیاسی، و پس زمینه های داده شده در تحقیقات موجود باید به حداقل رساند .
– تبدیل اطلاعات مناسب:
در بسیاری از اجزاء ، جزء شناخته شده اطلاعات خام نیست. بنابراین برای بدست آوردن مقدار برای جزء ، نیاز به محاسبات یا تبدیل مناسب اطلاعات می باشد.
– یکپارچگی :
اهمیت یکپارچگی یا ترکیب اجزاء در این است که علایم شرایط نسبی ای که پایدار نیستند را نشان دهند. تصمیم گیرندگان ارشد زمانی باید مطلع شوند که این علایم نمایان می شوند، تا تجزیه و تحلیل های لازم برای شناسایی عامل اصلی بوجود آمدن این ناپایدار نسبی را انجام دهند.
2-3-2.بدست آوردن مقادیر زیر شاخص ها
در حال حاضر روش های مختلفی برای بدست آوردن مقادیر زیر شاخص های اجزاء موجود است. انتخاب مناسب ترین روش باید براساس ویژگی های اطلاعات و هدف توسعه شاخص درنظر گرفته شود (Nardo et al., 2005). توجه ویژه و تجزیه و تحلیل دقیقی مورد نیاز است، چرا که روش های مختلف می توانند نتیجه های متفاوتی بدهند (EbertandWelsch, 2004)
برخی از این روش ها در زیر ذکر می شود:
-روش رتبه بندی :
روش رتبه بندی ساده ترین روش است، معادله محاسبه مقادیر زیر شاخص ها با استفاده از این متد به
صورت زیر است:

( 2-1) Si=Rank (Xi)
Siمقدار زیر شاخص است برای معرف i و Xi مقدار واقعی جزء i است. در بعضی موارد (Jencks et al., 2003) مقادیر جزء برای محیط های مختلف در طول سال های مختلف نیز مقایسه می شوند. هنگامی که مقادیر بدست می آیند، آنها به سادگی به ترتیب صعودی و یا نزولی و رتبه بندی های تعریف شده چیده می شوند.
– مقیاس گیری پیوسته :
استفاده از روش مقیاس گیری پیوسته، حداکثر و حداقل مقادیر آستانه برای هر یک از اجزاء را تعیین می کند.
معادله کلی در محاسبات مقادیر زیر شاخص ها از روش زیراستفاده می کنیم:
(2-2)
Siمقدار زیر شاخص است برای معرف i، Xi مقدار واقعی جزء i است، و Xmin و Xmax حداقل و حداکثر مقادیر آستانه جزء هستند. این روش در سطح وسیعی از گسترش شاخص های گوناگون مانند شاخص پایداری آب کانادا (policy research initiative, 2007)، شاخص فقر آب (Lawrence et al., 2003)، شاخص گسترش انسانی (Rodriguez, 2011)، شاخص پایداری محیط زیست (Esty et al., 2005) و شاخص پایداری آب غرب جاوا (Juwana et al., 2011) مورد استفاده قرارگرفت.
– درصد بندی اختلاف سالانه دو سال پیاپی
معادله عمومی برای استفاده از این روش به این صورت است:
(2-3)
Si مقدار زیر شاخص برای جزء i است، و مقدار واقعی جزء i در زمان t است و, مقدار واقعی جزء i است در t?1.
این روش در صورتیکه داده های سری زمانی قابل دسترس برای اجزاء شناخته شده وجود نداشته باشد استفاده می شود.
– مقیاس بندی دستهای:
این روش مقادیر زیر شاخص ها را به صورت دسته بندی تولید می کند. همچنین تعیین کننده گروه های اجزاء بر پایه یک سری معیار مشخص شده است. دسته بندی ها می تواند عددی باشد (مقادیری مانند 5-1) یا بر اساس کیفیت باشد (خیلی خوب، خوب، ضعیف). در مقایسه با مقیاس بندی پیوسته، به جای آنکه مقادیر زیر شاخص ها را به شکل پیوسته داشته باشیم به صورت دسته بندی داریم معادله عمومی برای استفاده از این روش به شرح زیر است.
(2-4)

مقدار زیر شاخص، معرف i است. Xi مقدار حقیقی